Модифицирующая смесь
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве отливок из силуминов. Цель изобретения - улучшение термостойкости, износостойкости и жидкотекучести силуминов. Новая модифицирующая смесь содержит, мас.%: калий цирконий фтористый или калий титан фтористый 7-10, красный фосфор или фосфид меди 5-20, калий цирконий гафний фтористый 2-5, гексахлор этан остальное. Дополнительный ввод в состав модифицирующей смеси позволяет при обработке ею силуминов улучшить термостойкость в 1,05-1,15 раза, износостойкость в 1,17-1,43 раза, жидкотекучесть в 1,05-1,14 раза. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„Я0„„15Н 297 И (51)5 С 22 С 35/ОО
Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
2 лургии и может быть использовано при производстве отливок из силуминов.
Цель изобретения — улучшение термостойкости, износостойкости и жидкотекучести силуминов. Новая модифицирующая смесь содержит, мас. Ж: калий цирконий фтористый или калий титан фтористый 7-10; красный фосфор или фосфид меди 5-20; калий цирконий гафний фтористый 2-5; гексахлорэтан остальное. Дополнительный ввод в состав модифицирующей смеси поз. воляет при обработке ею силуминов улучшить термостойкость в 1 05-1,15 раза, износостойкость в 1,17-1 43 раза, жицкотекучесть в 1,05-1,14 раза. 2 табл.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4312990/23-02 (22) 05.10.87 (46) 07.02.90. Бюл. Н 5 (71) Научно"исследовательский институт автотракторных,материалов (72) Ю.Э. Елисеев, С.В. Радаев, А.И. Смоловик, Н.В. Клюкин, А.В. Суздальцев, N.Ä. Иолчанов, А.Г. Куценок и В.В. Супруненко (53) 66У. 15-198 (088. 8) (56) Патент Франции У 2312570, кл. С 22 С 1/Об, 1970.
Авторское свидетельство СССР
Р 781223, кл. С 22 С 1/06, 1976. (54) МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ (57) Изобретение относится к металИзобретение относится к металлургии, в частности к разработке модификаторов для алюминиевых сплавов.
Цель изобретения — улучшение термостойкости, износостойкости и жидкотекучести силуминов.
Составы известной и предлагаемой модифицирующей смеси приведены в табл. 1, а свойства силумина после обработки этими смесями — в табл.2.
Калий цирконий гафний фтористый, входящий в состав модифицирующей смеси, снижает на 10-15 С температуру ее сублимации, что значительно улучшает усвояемость компонентов.
Одновременно гафний, легируя ь -твердый раствор алюминия, способствует повышению механических свойств отли вов, улучшает термостойкость и износостойкость. )ммвб Наибольшая эффективность воздейст- 1 д вия гафния достигается в присутствии „р солей калий цирконий фтористый, калий титан фтористый, что, помимо улучшения усвояемости солей, может быть @ объяснено повышением совместной растворимости гафния, циркония и титана .в -твердом растворе. Увеличение содержания К (ЕгНХ)Р более 5 мас.7 приводит к снижению всего комплекса
3ы исследуемых свойств сплава за счет дальнейшего уменьшения температуры сублимации смеси и, как следствие этого, ухудшение его усвояемости.
Уменьшение содержания К (ЕгНХ)Р в смеси менее 2 мас.Ж не обеспечива1541297
Ет достижения поставленной цели.
Калий цирконий фтористый или калий титан фтористый, введенные в состав модифицирующей смеси в количестве.. 75
10 мас./, обеспечивают также повьппение механических свойств, в том числе
Пластичность поршневого сплава при комнатной температуре за счет модифицир чощего влияния титана и циркония на g --твердый. раствор. Титан, цирко1mB и гафний являются гидридообразую1цими элементами и поэтому сни.-.:ают вероятность образования пористости в поршне. Уменьшение содержания указан- 15 ных солей не обеспечивает требуемого уровня механических свойств, а увеличение нецелесообразно по экономическим соображениям.
Введение красного фосфора (или фосфида меди) в количестве 5-20 мас. в состав модифицирующей смеси дает возможность получить в структуре эвтектического силумина мелкие, равномерно распределенные кристаллы пер- 25 вичного кремния, т.е. структуру, характерную для заэвтектического силумина. Поршневой сплав при этом получает оригинальньпЪ комплекс физикомеханических и технологических свойств: дополнительно повышается износостойкость, снижается коэффициент термического расширения, что характерно для заэвтектических силуМинов, вместе с тем сохраняется высо кая термостойкость, пластичность,жид- З5 <отекучесть, обрабатываемость резанием. Последнее свойственно для эвтектических легированных силуминов.
Увеличение количества фосфора (фосфида меди) не способствует даль40 нейшему увеличению модифицирующего эффекта смеси, но повьппает ее пожароопасность. Снижение содержания фосфора не обеспечивает в полной мере дости>кения требуемых свойств.
Гексахлорэтан обеспечивает равномерное распределение реагентов смеси по объему расплава. Продукты возгонки и взаимодействия гексахлорэтана с расплавом способствуют удалению из металла твердых неметаллических вклй>чений и водорода. Гексахпорэтан улучшает прессуемость модифицирующей смеси в таблетку, что облегчает ее введение в расплав.
Оценку модифицирующего действия смесей производят на поршневом сплаве ЛЛ 30. Молифицирующую смесь вводят в расплав при 720-750 С в количестве 0,5Х от его массы. Смесь предварительно прессуют в таблетки.
Фосфористую медь вводят вместе с твердой шихтой. После модифицирования расплав выстаивают и разливают в образцы для проведения испытаний.
1<ак видно из табл. 1 и 2,предлагаемая модифицирующая смесь по сравнению с известной улучшает износостойкость, термостойкость и жидкотекучесть.
Дополнительный ввод в состав модифицирующей смеси калия цирконий гафний фтористого, а также красного фосфора позволяет в результате модифицирования силумина повысить термостойкость в 1,05-1,15 раза, износостойкость в 1,17-1,43 раза и жидкотекучесть в 1,05-1,14 раза. формула изобретения
Иодифицирующая смесь, включающая калий титан фтористый или калий цирконий фтористый, фосфорсодержащее вещество, гексахлорэтан, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью улучшения термостойкости, износостойкости и жидкотекучести силуминов, она дополнительно содержит калий цирконий гафний фтористый, а в качестве фосфорсодержащего вещества она содержит красный фосфор или фосфид меди при следующем соотношении компонентов, мас. :
Калий цирконий фтористый или калий титан фтористый 7-10
Красный фосфор или фосфид меди 5-20
Калий цирконий гафний фтористый 2-5
Гексахлорэтан Остальное!
54!297
Таблица I
Содержание компонентов, мас. 7
Фосфид К <ЕгНХ)Р меди
Модифицирующая смесь
К ХгГ 1 TiF Р S, КС1 Фосфо- Красный а 6 g 6 Ф III ристая фосфор медь
Известная
Осталь7 — . 30 34 ное
В °
10
8,5
12
12
8,5
° !
12
6.
° °
12
° !
Та блица 2
Износостойкость г/м ° ч
НВ gZ
Предел прочности В в
MIIa
Жидкотекучесть при
7200С, Модифицирующая смесь
525
225 121 0 9 81
Известная
Предлагаемая
51,0
19,9
Составитель Н. Косторной
Редактор Н. Рогулич Техред Л.Олийнык Корректор Л. Патай
Заказ 266 Тираж 488 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101
Предлагаемая
4
6
8
224
227
231
228
217
Термостойкость,чис-, ло термосмен до образования трещины
118 1 7 90
127 1,4 93
120 1 3 91
130 1,4 93
120 1 8 92
125 1,4 90
125 1 2 88
128 1,1 85
120 1,4 90.
120 1 5 89.42,2
37,8
36,7
35,6
43,3
40,0
39,0
39,9
40,1
40,0
3,5
5
5
3,5
3,5
3,5
3,5
Коэффициент термического расширения в интервале температур 20200 С. х10, С
19,8
19,6
19,5
19,5
19,7
19,8
19,8
19,9
20,0
19,9
578
575
